电子技术在工业控制领域中的应用探讨

　　摘要：电子信息工程技术通过将计算机技术应用于工业设计领域，提供有效的信息处理工具，随着科学技术更新迭代，工业领域依赖电子技术的提升和创新，也进入了快速发展的阶段。基于此，本文对电子技术在工业控制领域中的应用进行探讨，从工业领域电子技术应用的价值入手，对其在系统控制中、在内部管理中、以及在工业生产与运营中的应用进行分析，并结合信息技术和工业领域的发展趋势，对电子技术在工业控制领域中的发展趋势与前景进行展望。

　　关键词：电子技术；工业；控制；智造

　　在信息经济时代下，电子信息技术不断扩大新产业的产业链，通过打破其他产业的壁垒，为产业发展提供了各种商业模式。工业是或地区经济发展的重要产业之一，我国的工业发展长期以来以依赖人力资源和机械化生产为主，取得了巨大成就。随着现代工业的发展和互联网技术的发展，我国工业领域的技术也不断发展，从“制造”步入“智造”的伟大进程，科技创新成为兴国之基。但是，就目前来说，我国工业长期处于价值链中低端，电子技术应用规模不全，应用程度较浅，工业领域转型升级进入攻坚期。为了促进人工智能、5G和工业互联网等新兴技术的应用，我国制定了相关政策，将电子通信技术与工业制造融合，实现新一轮的科技革命，以实现工业竞争新优势。在此时代背景下，探讨电子技术在工业控制领域的应用现状与发展前景，对于实现工业领域的现代化和智能化发展，加速实现工业制造由大变强，具有深远且重要的意义。

　　一、电子技术在工业控制领域中的应用价值

　　（一）提高生产效率

　　对于传统的工业制造，基本上所有的处理环节都需要工人的现场操作或监督。与人工生产相比，机器和其他硬件设备的电子部件和核心芯片可能需要24小时不间断的工作。这导致传统的以劳动力为导向的工业生产效率受到人工生产的约束。电子技术相对人工生产来说，则具有显著优势。通过写入程序的电子芯片和机械设备建立联结，对工业生产进行控制，满足自动化生产的需要，根据生产的实际需要，进行调整，达到对机械设备智能化控制。例如，电子节气门控制系统，能够准确控制节气门开度，从而改善发动机功率，提高燃油经济性，减少废弃排放。电子控制系统的应用，不仅能够让工业生产效率保持在稳定的水平，减少手动操作的风险，降低能源消耗。比如各种类型工业机械手的控制系统，并且随着技术的进步还将有可能持续提高生产速度，保证产品质量。一直以来，我国的工业生产企业囿于电子技术应用前期投入较大的风险，不愿意积极采用电子技术，更愿意选择低成本的人工生产方式。随着人力成本增长，集约化发展的需要，计算机技术逐步实现自动化和智能化。利用电子技术全面优化工业控制，提升生产效率，产生直接的经济效益，成为目前工业生产企业关注的热点。

　　（二）提高加工精度

　　生产和加工的准确性是衡量工业企业实际生产工艺和生产水平的重要标志，也是现代化经济发展程度的重要指标。机械加工控制精度仅仅依靠手工操作，依赖人工经验来判断处理，不仅容易出现偏差，也无法达到较高要求。在这一方面，电子技术的应用主要是以数控加工为代表。比如建立数控加工监控系统，实时检测加工情况，并根据反馈进行下一步的指令；充分考虑工件变形情况，制定控制编码；采用故障诊断电子技术，及时报警故障并快速处理；针对加工误差计算补偿参数，采取积极有效的误差补偿等等。这些功能的实现，都依赖于电子技术在工业生产设备中的应用。随着科技与社会的共同发展，现在的工业生产精度已经达到了纳米水平，仅靠人工根本无法无法控制精度，更需要通过先进的电子技术，给出合适的加工控制方法，实现完美的精度管理，达到自动生产的目的。

　　二、电子技术在工业控制领域中的应用

　　（一）在系统控制中的应用

　　随着计算机网络技术的持续发展，我国电子信息工程的通信技术已广泛应用于工业产业领域的设备和系统之中。通过计算机软件发出完成数据传递和信息共享，通过简单的指示实现对工业设备和设施的高效操作。比如，机电控制中的PLC技术所形成的PLC控制系统是最为常见的工业控制装置，集合微电子技术、计算机技术、通信技术等于一体，能够完成数据的采集和处理，将数据转换为可输出的指令。同时，由现场设备、仪表和控制器所组成的集中控制系统，可以实现控制和操作的统一，使工业机械设备的功能向智能化方向发展，通过可变因素的控制，对整个大型生产过程进行良好的把控。随着电子技术的发展，人工智能技术也日益成熟，不仅可以实现机器的灵活控制，还能够大幅减少资源浪费，提高产业领域的效率和效率。

　　（二）在内部管理中的应用

　　电子技术为工业类企业的内部管理智能化发展奠定了技术层面的基础。诸多工业企业利用电子技术，建立管理系统，来对企业进行高效管理。比如，局域网和物联网技术，使工业生产中的所有设备建立联系，通过特定的管理程序，企业工作人员能够对内部信息进行管理。工业监控中的物联网技术，通过在机械设备上安装传感器等装备，能够对设备故障信息及时采集，向设备管理人员提供反馈信息，并更新到设备管理服务器中，实现设备的实时监控，确保设备备案信息和实际运行状况一致。如图1所示，利用物联网技术，建立健全设备管理信息系统，对日常设备管理如采购、维修、备件、诊断、操作等，进行高效的表单填写、审批与汇总，提高内部管理效率。

　　（三）在工业生产与运营中的应用

　　工业生产中的成本控制是首要的考虑事项。在确保品质的情况下，不断削减成本，才能获得更大利润和市场竞争力。成本控制是工业生产与经济利益密切相关的关键要素。在工业生产环境中，各类噪声、污染、震动、灰尘等等，要求机械设备有强大的性能和抗干扰能力，也对人工管理造成了很大的难度。以电子技术为基础的各类软件系统，具有更好的适应性和柔性，形成人机交互的工作状态。比如，生产管理部门根据系统信息，及时对生产计划做规划，确保订单按周期完成。所以总费用急速增加。通过应用各类软件和控制技术，有效地优化控制生产和运营中的各个环节，将数据信息录入系统后进行处理分析，并以此为依据来调整决策方案。

　　三、电子技术在工业控制领域中的发展前景

　　（一）满足多样化需求

　　得益于电子技术，目前的数据信息主要以计算机网络和移动电话网络的形式显示，并被各行各业广泛接受。电子技术已经渗透到工业领域的各个方面，电脑、通讯、互联网等各类软硬件，成为让电子技术功能不断完善，确保工业领域多个需求满足的重要条件之一。电子技术的进一步发展与完善，使其应用日益多元化，以客户为导向的市场推动下，工业生产不断延伸。拿物联网来说，目前已经派生出工业物联网的概念，在工业生产中，通过有线或无线网络、互联互通设备的应用，满足多元化的需求，实现设备层和控制层的实时控制和调节。另一方面，电子技术在传统检测、测量技术的基础上，不断提高数据采集运算和通信的能力，在工业中的应用越来越灵活和高效。机器换人、无人仓库、无人车间等的逐步推进，多样化需求也将利用电子技术得以实现。

　　（二）满足智能化需求

　　图2工业4.0智慧工厂电子信息产业发展的第一阶段是其应用于工业领域大规模生产的阶段，随着生产体制和生产规模发展日益成熟，在工业生产上使用电子信息工程的技术也不断更新迭代。随着人工智能、大数据、工业互联网、移动通信、云计算和信息物理系统等技术发展，人工智能在工业场景中的应用获得了更大的支持力度。在德国、和没过的高新技术公司，工业人工智能成为提升核心竞争力，推动工业产业升级的重要路径。如图2所示，在工业场景下，产品设计，运营决策，资源配置，系统更新等环节的电子智能应用成为常态。在经济与科技快速发展的背景下，科技水平与对电子信息产业的高度关注相结合，国内电子信息技术的智能化发展和应用也非常迅速。

　　（三）满足实际应用需求

　　在智能制造的当下，数字化、智能化的需求呈现出较大的差异性和多样化。拿电子信息工程来说，传统的手动信息管理方法主要是信息收集、信息对照、信息解析等等，这种信息处理方式效率低下，且浪费人力资源。而依托于电子信息工程的发展，高效率和智能化的数据采集和处理，更能够满足工业生产的实际需求。比如，在保存高速公路工程学原始数据的过程中，对道路工程的原料、建设资金、建设资源进行分类管理，就可以在短时间内完成数据对比和分析结果。一些工业企业的某一台大型设备需要十几种传感器，还有些生产线则需要上百种传感器来实现。而有些电商企业，要建立无人仓库的智慧物流系统。随着科学技术的发展，智能行业模拟要求越来越高，对电子技术的应用也不断提出新的考研，需要精确射击电子设备，需要加快软件开发进程。不同的工业企业对电子技术应用的功能也并不相同，不管是按照协议、标准进行变通，还是重新制定特定的解决方案，都需要根据实际情况来实施科学合理的电子技术应用。

　　四、结语

　　总体来说，电子技术在工业领域中的应用，是科学技术持续发展的必然产物，也是工业生产和工业结构的固有需要，在全球经济一体化趋势下，更是维持企业与经济发展，获取核心竞争优势的必然路径。随着电子技术的进一步发展和完善，其应用领域日益多元和智能化。但目前我国的电子技术在工业产业发展过程中仍然受到很多制约，其应用规模和应用深度还有很大的提升空间。相信随着“智造”的推进，电子技术在工业控制领域中的应用将会取得更大的突破，通过复合型人才培养、工业设施优化、电子信息技术迭代发展，为我国工业发展提供更强劲的助力。

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　　安长俊

《电子技术在工业控制领域中的应用探讨》

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